L’avenir du transport lourd passe par l’hydrogène
Pourquoi les camions à pile à combustible s’avèrent prometteurs, mais se heurtent encore à des obstacles de taille avant de rouler vers une adoption généralisée.
Lorsqu’il est question de réduire les émissions dans le secteur des transports, peu de technologies s’avèrent aussi attrayantes que les piles à combustible à hydrogène. En combinant l’hydrogène stocké à bord et l’oxygène de l’air par réaction électrochimique, les véhicules électriques à pile à combustible (VEPC) génèrent de l’électricité pour alimenter le véhicule. Le seul sous-produit rejeté est de l’eau.
Il s’agit d’une solution élégante qui peut propulser n’importe quel véhicule, qu’il s’agisse d’une voiture de tourisme comme la Toyota Mirai ou d’un camion de classe 8. Pourtant, malgré ses avantages environnementaux, une question cruciale demeure : l’hydrogène est-il prêt pour une adoption de masse dans l’industrie du camionnage ?
Selon Joe Korn, consultant en carburants de remplacement et en réduction des émissions chez Holman, la réponse est « pas encore ».
M. Korn comprend l’attrait de cette technologie. « Sur le plan environnemental, un véhicule électrique à pile à combustible (VEPC) ne produit aucune émission à l’échappement. On peut même viser un cycle de vie zéro émission si l’hydrogène est issu d’énergies renouvelables comme l'éolien, le solaire ou l’hydroélectricité par électrolyse », explique-t-il. « Quant aux moteurs à combustion d’hydrogène, leurs émissions à l’échappement sont quasi nulles, le processus générant moins de 10 grammes de NOx. »
Ces avantages environnementaux sont difficiles à ignorer, mais M. Korn souligne que les défis sont tout aussi grands. « Le coût et la complexité de fabrication et d'avitaillement de cette technologie, tant pour les piles à combustible que pour les moteurs à combustion d'hydrogène, demeurent prohibitifs », précise-t-il. « Actuellement, le réseau de ravitaillement est très embryonnaire, car les stations sont extrêmement complexes et coûteuses à bâtir. »
Le coût du carburant demeure un autre obstacle majeur. « L'hydrogène peut atteindre 35 $ US le kilo », précise M. Korn. « Remplir les 5 kg du réservoir d'une Toyota Mirai VEPC coûte donc 175 $ US. Pour environ 400 milles d’autonomie, cela revient à 0,43 $ US le mille, contre seulement 0,13 $ US pour un modèle à essence équivalent. Pour l'instant, l’analyse de rentabilité de l'hydrogène ne tient pas la route pour la plupart des exploitants de flottes. »
Bâtir les fondations
Même si l'hydrogène peine à rivaliser financièrement avec le diesel pour le moment, de nombreux acteurs de l'industrie croient que la donne changera avec la hausse de la production et le déploiement du réseau de ravitaillement.
Des entreprises comme HTEC travaillent à bâtir cet avenir. Ce fournisseur, basé à Vancouver, distribue et fournit de l’hydrogène, tout en proposant le camion de classe 8 à pile à combustible Hyundai XCIENT.
Après avoir déployé un réseau pour véhicules légers en Colombie-Britannique, desservant notamment les Toyota Mirai et Hyundai Nexo, HTEC met aujourd'hui le cap sur le transport lourd.
« Nous venons tout juste d’ouvrir notre premier poste d’avitaillement automatisé (Cardlock) », mentionne Rob Stevenson, directeur des opérations de location chez HTEC, « et nous en planifions un autre pour lancer le mouvement, inciter les gens à adopter cette technologie, puis établir un lien avec Calgary. »
Selon M. Stevenson, l’utilisation de camions à hydrogène gagne déjà du terrain en Alberta, particulièrement le long du corridor Edmonton-Calgary.
Pile à combustible ou véhicule électrique à batterie
Face au diesel, les avantages environnementaux du camion à pile à combustible sont évidents : zéro émission à l’échappement. Le parallèle avec les camions électriques à batterie est toutefois plus nuancé.
Si les deux technologies éliminent les rejets polluants, l’hydrogène se démarque par la rapidité de son ravitaillement et sa flexibilité opérationnelle. De plus, la perte d’autonomie hivernale, souvent problématique pour les camions électriques, ne touche pas les VEPC. « Le XCIENT offre une autonomie de 700 km, même par temps froid », ajoute M. Stevenson.
« L’hydrogène est une solution pour la souveraineté énergétique. »
- Frédéric Delrieu, directeur des opérations, Elemental Trucks
Établir l’analyse de rentabilité
Au-delà des gains opérationnels, le volet financier demeure le principal obstacle. Selon M. Stevenson, les gestionnaires de parcs qui s'intéressent à l'hydrogène cherchent avant tout à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre et à répondre aux futures obligations de conformité.
« Ce ne sont que des lignes directrices pour le moment, mais elles pourraient devenir obligatoires. L’hydrogène s’imposerait alors comme une solution de substitution directe au diesel », ajoute-t-il.
Bien que l’hydrogène reste plus cher que le diesel, M. Stevenson estime que l'écart diminue. « Je ne dirais pas qu'il est abordable pour autant », nuance-t-il, « mais grâce aux programmes comme le marché des crédits pour carburants à faible teneur en carbone de la Colombie-Britannique, la différence de prix s'estompe. »
Heureusement, le coût de l’hydrogène ne fluctue pas autant que celui du diesel, car il échappe aux caprices des marchés mondiaux des matières premières. « On ne subit pas les mêmes flambées de prix », poursuit-il. « Notre tarif au kilo est resté stable, au sou près, au cours des deux dernières années. »
Coût total de propriété
M. Stevenson estime que le coût total de propriété (TCO) d'un VEPC dépasse de 20 à 30 % celui d'un camion diesel, mais les incitatifs gouvernementaux changent la donne. De plus, comme il n’y a pas de moteur diesel, les flottes peuvent économiser sur les coûts de maintenance, ce qui améliore la rentabilité globale.
« À l’achat, ces camions coûtent de deux à trois fois plus cher qu’un modèle diesel », précise-t-il, « mais avec les subventions, l’écart chute à environ 20 ou 30 % pour un véhicule en location. »
HTEC propose des locations à court terme pour permettre aux parcs de tester cette motorisation sans contrainte. « Si vous n’êtes pas prêt à vous engager », affirme M. Stevenson, « nous louons des camions pour six à douze mois, le temps de voir si la technologie convient à votre flotte. »
Quant au ravitaillement, les parcs dépendent de fournisseurs d’hydrogène tiers. « Je ne connais aucune flotte qui fabrique son propre hydrogène pour le moment », conclut M. Stevenson. « Ce serait un projet d'une envergure colossale. »
Au-delà du transport de longue distance
Pour Frédéric Delrieu, directeur des opérations chez Elemental Trucks, une entreprise basée à Montréal, le potentiel de l’hydrogène dépasse la simple réduction des émissions.
« La volatilité des prix du pétrole est une préoccupation sérieuse », explique-t-il. « L’hydrogène est une solution pour la souveraineté énergétique, ce qui explique pourquoi la Chine a tant investi dans cette technologie pour en devenir le chef de file mondial. »
M. Delrieu considère les camions électriques à batterie parfaits pour les livraisons urbaines et les applications légères, mais estime que l’hydrogène devient de plus en plus attrayant à mesure que les distances et les besoins énergétiques augmentent. « Dès que l’on veut sortir de la ville, on se rend compte que la recharge rapide d’un véhicule électrique reste très lente et plutôt coûteuse », affirme-t-il.
Malgré l'arrivée des bornes mégawatts, les coûts de recharge et l'immobilisation des camions électriques restent problématiques pour certains usages. À l'inverse, le plein d'hydrogène s'effectue en un clin d'œil comparativement à la recharge d'une batterie haute capacité.
Il pointe également du doigt les véhicules à vocation spéciale, dont la demande énergétique est très élevée. « Pensez aux camions de déneigement », illustre-t-il. « Pousser de la neige exige une puissance énorme qui viderait la batterie d'un camion électrique en un rien de temps. C’est la même chose pour les bétonnières. L’électrique n'est tout simplement pas adapté pour ça. L’hydrogène serait tout à fait logique dans ces types d’applications. »
Une technologie d’avenir
La technologie de la pile à combustible à hydrogène présente de nombreux atouts recherchés par les gestionnaires de parcs : zéro émission à l’échappement, ravitaillement rapide, grande autonomie et performances robustes pour les travaux exigeants. Pourtant, des obstacles majeurs subsistent, notamment le coût initial élevé des camions, un carburant cher et un réseau de stations encore limité.
Les experts de l’industrie s’entendent pour dire que l’hydrogène ne remplacera pas le diesel à grande échelle dans un avenir immédiat. Toutefois, à mesure que les volumes de production augmenteront, que les infrastructures se déploieront et que les coûts diminueront, les camions à pile à combustible pourraient devenir un pilier de la stratégie de décarbonation de l’industrie du transport. Pour l’instant, c’est une technologie prometteuse au potentiel immense, mais la route est encore longue avant une adoption de masse.
